Protección Eléctrica Esencial: Sobreintensidades, Aislamiento y Dispositivos de Seguridad

Defectos Comunes en Instalaciones Eléctricas

Sobreintensidades

Las sobrecargas y cortocircuitos reciben el nombre genérico de sobreintensidades, ya que en ambos casos se trata de una intensidad superior a la nominal.

Fallos de Aislamiento

• Contacto directo: Contacto de una persona con una parte activa de una instalación.
• Contacto indirecto: Contacto de una persona con una masa metálica de una instalación que, como consecuencia de un fallo de aislamiento, está sometida a tensión.

Dispositivos de Protección Eléctrica

Fusibles

Los fusibles son elementos de protección de las instalaciones eléctricas que se conectan en serie con el circuito que tienen que proteger. Su objetivo es que, ante cualquier aumento de temperatura debido a una intensidad excesiva, sea el primer punto en calentarse y, consecuentemente, interrumpir el circuito.

Relé Térmico

Un relé térmico es un dispositivo de protección con capacidad de detectar las sobreintensidades no admisibles que atraviesan los receptores, sin intervenir cuando esta sea admisible (por ejemplo, durante el arranque de motores o en instalaciones de alumbrado), y fallos debidos a la falta de una fase. Este dispositivo por sí solo no es capaz de eliminar la avería o incidente producido; necesita otro elemento que realice la desconexión del receptor (como un contactor).

Tipos de Relés Térmicos:

• Tripolar: Utilizados en receptores trifásicos, monofásicos o bifásicos. Son los más usuales en la protección de motores eléctricos.
• Tripolar diferencial: Además de ser utilizados en receptores trifásicos, son capaces de detectar cuándo ha fallado una de las fases de alimentación. Son muy útiles para la protección de motores trifásicos frente a un fallo de una de sus fases.
• Tripolar compensado: Son aquellos que, además de proteger frente a sobreintensidades, son insensibles a las variaciones de temperatura ambiente.

Funcionamiento del Relé Térmico

Cuando una sobreintensidad no admisible atraviesa las bobinas calefactoras (cuya sección es función de la corriente a controlar), estas provocan la deformación de los bimetales. Esta deformación produce el desplazamiento de los contactos auxiliares. Se utiliza el contacto normalmente cerrado (NC) para interrumpir la alimentación de la bobina del contactor (circuito de maniobra), desconectando así el receptor, y el contacto normalmente abierto (NA) para activar un elemento de señalización. De esta manera, se consigue detectar y eliminar la sobreintensidad no admisible.

Interruptor Automático o Magnetotérmico

Un interruptor automático o magnetotérmico es un dispositivo de protección con capacidad de cortar (detectar y eliminar), por sí solo, las sobreintensidades no admisibles y los cortocircuitos que se producen en los receptores. Este dispositivo no abre los contactos cuando la sobreintensidad es admisible (por ejemplo, durante el arranque de motores o en instalaciones de alumbrado).

Interruptor Diferencial

El interruptor diferencial es un dispositivo que protege la instalación contra defectos de aislamiento y, por lo tanto, a las personas que la utilizan contra contactos indirectos.

Conceptos de Selectividad en Protecciones Eléctricas

La selectividad asegura que solo el dispositivo de protección más cercano a la falla actúe, evitando interrupciones innecesarias en otras partes del sistema.

Terminología Clave:

• Aguas arriba: Se refiere a los dispositivos que están en un nivel superior al aparato referenciado en el sistema de protección.
• Aguas abajo: Se refiere a los dispositivos que están en un nivel inferior al aparato referenciado.

Tipos de Selectividad:

• Por tiempo (Cronométrica): El interruptor aguas arriba debe permitir configurar un retardo en el disparo para dar tiempo al interruptor aguas abajo a que desconecte primero ante una falla en su zona.
• Por intensidad (Amperimétrica): Consiste en elegir el interruptor aguas arriba con una intensidad de disparo (tanto térmico como magnético) superior a la del interruptor aguas abajo.
• Natural (o por forma de curva): Se obtiene utilizando dispositivos de características diferentes (tamaño, intensidad nominal, etc.) y aprovechando las diferencias en su modo de funcionamiento y curvas de disparo. Los fabricantes suelen ofrecer tablas que indican si existe selectividad entre diversos productos de su gama.